智慧自然保护地白皮书-27正式版.doc

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1、中国林业科学院森林生态环境与自然保护研究所世界自然保护联盟（IUCN）中国代表处华为技术有限公司编写单位目录中国林业科学院森林生态环境与自然保护研究所世界自然保护联盟（IUCN）中国代表处华为技术有限公司主编人员李迪强张琰曾铭郑夏平致谢在智慧自然保护地白皮书编写过程中，得到欧阳志云、雷光春、朱春全、王鸿加、何廷美、刘德铭、孙鸿雁、徐卫华、张文明、卢勇等专家的支持和指导（排名不分先后），在此一并致谢。序言01自然保护地智慧化趋势02自然保护地智慧化发展洞察04自然保护地智慧化面临的关键挑战09自然保护地智慧化蓝图12智慧自然保护地关键场景13智慧自然保护地的特征15自然保护地智慧化阶段17自然保

2、护地智慧化方案18智慧自然保护地方案架构19智慧自然保护地建设方案27智慧自然保护地建设实践34 自然保护地智慧化建设建议42建设路径43打造智慧自然保护地生态圈44序言 智慧自然保护地白皮书序言生态文明建设，实现人与自然和谐发展，对人类文明发展进步具有十分重大的意义。面对全球生物多样性丧失和生态系统退化的挑战，中国坚持在发展中保护、在保护中发展，提出并实施生态功能区划、生态保护红线划定等重要举措，不断推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设，协同推进生物多样性保护与绿色发展，生物多样性保护取得显著成效。自然保护地是生态建设的核心载体、中华民族的宝贵财富、美丽中国的重要象征，在维护国家生态安全

3、中居于首要地位。近年来，中国积极推动构建以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的自然保护地体系，为保护生物多样性、保存自然文化遗产、改善生态环境质量和维护国家生态安全奠定了坚实基础。随着 5G、物联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术兴起和日臻完善，新兴数字技术广泛应用于监测和管理成为自然保护地在发展进程中顺应时势的必然选择。与此同时，关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见、全国自然保护地发展规划（20212035 年）都将建设智慧自然保护地作为一项重要任务，并指明了智慧自然保护地的应用场景和建设方向：建设自然保护地“天空地一体化”监测监管网络体系和平台，加强资源

4、环境和生物多样性监测。我们欣喜地看到，众多自然保护地特别是部分国家公园及国家公园体制试点区已经开始积极利用信息技术，打造新兴数字技术与自然治理相结合的智慧化管理模式。同时，伴随着技术变革，新兴数字技术正在打破和重构传统的自然保护地管理方式，建立以大数据驱动的自然保护地科学管理模式。在自然保护地智慧化建设方兴未艾的大背景下，中国林业科学院、IUCN 中国代表处和华为合作，共同开发了智慧自然保护地白皮书，可谓恰逢其时。白皮书在深入了解自然保护地发展需求的基础上，通过借鉴新一代数字技术在不同场景的成功应用经验，针对智慧自然保护地建设中的多种需求和挑战，提出了具体可行的智慧化方案架构建议。衷心希望白皮

5、书的出版能为关心自然保护地智慧化建设的管理者、参与者、使用者等各方提供参考和借鉴，共同为构建以国家公园为主体的自然保护地体系提供科技助力和赋能，积极促进我国新时代自然保护事业的蓬勃发展。中国生态学学会名誉理事长01自然保护地智慧化趋势4 自然保护地智慧化发展洞察9 自然保护地智慧化面临的关键挑战02智慧自然保护地白皮书我国经过 60 多年的努力，已建立数量众多、类型丰富、功能多样的各级各类自然保护地，在保护生物多样性、保存自然遗产、改善生态环境质量和维护国家生态安全方面发挥了重要作用。自 1956 年建立第一个自然保护区以来，截至目前，中国已建立各级各类自然保护地近万处，约占陆域国土面积的 1

6、8%1。中共中央办公厅、国务院办公厅关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见提出加快建立以国家公园为主体的自然保护地体系，明确指出 2020 年构建统一的自然保护地分类分级管理体制；2025 年初步建成以国家公园为主体的自然保护地体系；2035 年自然保护地规模和管理达到世界先进水平，全面建成中国特色自然保护地体系。按照自然生态系统原真性、整体性、系统性及其内在规律，依据管理目标与效能并借鉴国际经验，我国将自然保护地按生态价值和保护强度高低依次分为 3 类。国家公园：是指以保护具有国家代表性的自然生态系统为主要目的，实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆域或海域，是我国自然生态系统中

7、最重要、自然景观最独特、自然遗产最精华、生物多样性最富集的部分，保护范围大，生态过程完整，具有全球价值、国家象征，国民认同度高。自然保护区：是指保护典型的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹的区域。具有较大面积，确保主要保护对象安全，维持和恢复珍稀濒危野生动植物种群数量及赖以生存的栖息环境。自然公园：是指保护重要的自然生态系统、自然遗迹和自然景观，具有生态、观赏、文化和科学价值，可持续利用的区域。确保森林、海洋、湿地、水域、冰川、草原、生物等珍贵自然资源，以及所承载的景观、地质地貌和文化多样性得到有效保护。包括森林公园、地质公园、海洋公园、湿地公园等各类自然

8、公园。为构建统一规范高效的中国特色国家公园体制，建立分类科学、保护有力的自然保护地体系，从 2015 年起，全国陆续开展了东北虎豹、祁连山、大熊猫、三江源、海南热带雨林、武夷山、神农架、普达措、钱江源、南山等 10 处国家公园体制试点工作，试点区涉及 12 个省份，总面积超过 22 万平方公里，约占我国陆域国土面积2.3%。2021 年 10 月 12 日，在昆明举行的生物多样性公约第十五次缔约方大会上，习近平主席宣布中国正式设立三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山等第一批国家公园，保护面积达 23 万平方公里，涵盖近 30% 的陆域国家重点保护野生动植物种类。中国正在加快构建以国家

9、公园为主体的自然保护地体系，逐步把自然生态系统最重要、自然景观最独特、自然遗传最精华、生物多样性最富集的区域纳入国家公园体系。以国家公园为主体，以自然保护区为基础，以自然公园为补充的自然保护地体系的建设和管理可能面临监测数据多样、应对情景复杂、管理面积庞大以及实现功能多元等挑战。智慧化手段给自然保护地建设和管理提供了新的思路：利用云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能等新一代数字技术，对自然保护地自然资源保护、利用及其服务过程进行数字化表达、智能化控制和精细化管理，使数据获取和交互感知化、数据传输联接化、数据分析和管理智能化，从而为自然保护地实现资源有效保护、合理利用和永续发展提供有力支

10、撑。1 中国的生物多样性保护白皮书，2021 年 10 月03自然保护地智慧化趋势智慧自然保护地白皮书图：以国家公园为主体的自然保护地政策演进自然保护地智慧化发展洞察 新环境：良好政策环境，为智慧自然保护地指引清晰方向近年来，国务院颁布了一系列与国家公园相关的政策，推动建立以国家公园为主体的自然保护地体系。与此同时，系列政策对自然保护地 / 国家公园的信息化、智慧化建设提出不同阶段和不同层次的要求，为自然保护地 / 国家公园智慧化建设创造了良好的政策环境。2019 年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见中提出，将建设智慧自然保护地作为一项重要任

11、务，并指出智慧自然保护地的应用场景和建设方向：“利用高科技手段和现代化设备促进自然保育、巡护和监测的信息化、智能化；建设各类各级自然保护地天空地一体化监测网络体系，充分发挥地面生态系统、环境、气象、水文水资源、水土保持、海洋等监测站点和卫星遥感的作用，开展生态环境监测；依托生态环境监管平台和大数据，运用云计算、物联网等前沿技术，加强自然保护地监测数据集成分析和综合应用。”2022 年，国家林草局、发改委、财政部、自然资源部、农业农村部联合印发了国家公园等自然保护地建设及野生动植物保护重大工程建设规划（20212035 年），明确将物种监测监管系统建成、信息化管理水平提高作为我国自然保护地建设和

12、野生动物保护未来 15 年的目标任务之一。同时，国家林草局印发的国家公园管理暂行办法提出，国家公园管理机构应当充分运用现代化技术手段，提高管理和服务效能，推动国家公园实现智慧管理和服务。同年公布的国家公园法（草案）（征求意见稿）指出“国务院林业草原主管部门会同国务院有关部门建立全国国家公园天空地一体化监测体系，利用先进科学技术手段，科学布局监测站点，开展综合监测评价，实现国家公园的动态监测和智慧管理。国家公园管理机构应当对国家公园范围内的自然资源、自然生态系统和特定保护对象进行监测，开展生态风险评估预警和人类活动影响分析，与有关部门共享监测数据，定期发布监测评估报告”。201320152017

13、201920202025203520252035提出任务开展试点总体布局明确主体完成试点初步建成全面建成初步建成全面建成见意中国共产党第十八建立国家公园体制导届中央委员会第三指次全体会议的系提出建立国家公园体制，作为党全面深化改革的重点改革任务体地护国务院批转发展保在9个省份开展国家公园体制试点中共中央国务院印然改革委关于 2015自发生态文明体制年深化经济体制改的建立资源环境承载能力监测预警机制改革总体方案体革重点工作意见主为园中共中央办公厅、建成统一规范高效的中国特色国家公园体制公国务院办公厅联合家国印发建立国家公构建国家公园自然资源基础数据库及统计分析平台地以园体制总体方案 立护建保于然

14、关自建成中国特色的以国家公园为主体的自然保护地体系，推慧、发动各类自然保护地科学设置，建立自然生态系统保护的新智厅印体制新机制新模式，建设健康稳定高效的自然生态系统设公厅办公大“建央办重升中院护提共务保量中国物到2020年，提出国家公园及各类自然保护地总体布局和发展植质动规划，完成国家公园体制试点，设立一批国家公园和生野定、及稳部设政建到 2025 年，健全国家公园体制，完成自然保护地整合归统财地系、护并优化态委保初步建成以国家公园为主体的自然保护地体系”革然生改自地展等发园护家公到2035年，显著提高自然保护地管理效能和生态产品供给能保国家、国力，自然保护地规模和管理达到世界先进水平，全面建

15、成中然局国特色自然保护地体系自原发进草部印和村合“推业农联划林业规家农设国、建部程源工资到 2025 年，有序推进国家公园设立，初步建成以国家公然自园为主体的自然保护地体系-(20212035年到 2035 年，国家公园等自然保护地和野生动植物保护管理达到世界先进水平 , 基本实现国家公园等自然保护地治)理体系和治理能力现代化 , 全面建成中国特色的以国家公园为主体的自然保护地体系 加强对国家公园试点的指导，建立国家公园体制建立资源环境监测预警数据库和信息技术平台设建地护保然自强加 利用高科技手段和现代化设备促进自然保育、巡护和监测的信息化、智能化系体测监 建设各类各级自然保护立地“天空地一体

16、化”监建测网络体系依托生态环境监管平台护和大数据，运用云计算、保种物联网等信息化手段，物加强自然保护地监测数与设据集成分析和综合应用建地护保然 全国自然保护地面积占陆自强域国土面积的 18% 左右加国家重点保护陆生野生动物种数保护率达到 75%, 植物种数保护率达到8O%自然保护地总面积占比稳定在陆域国土面积的18% 以上国家重点保护陆生野生动物和陆生野生植物种数保护率均达到 85%2022制度探索”国家林业和草原局印发国家公园管理暂行办法 为我国国家公园在相关法律正式颁布前得过渡期开展保护、建设和管理工作提供了基本遵循应当充分运用现代化技术手段，推动国家公园实现智慧管理和服务国家林业和草原局

17、印发国家公园法（草案）（征求意见稿） 确保国家公园保护管理有法可依建立全国国家公园天空地一体化监测体系，实现国家公园的动态监测和智慧管理0405自然保护地智慧化趋势新要求：自然保护地的科学设计和科学管理需求，为智慧化建设提出明确要求自然保护地建设预定目标的达成需要科学合理的设计和管理。其中，科学设计包括自然保护地的位置适宜性；分区及廊道和缓冲区的设置和管理等；自然保护地管理，即在获取最佳生态效益的前提下争取最大的社会经济效益，具体包括自然保护地的生态目标管理（物种、群落与生态系统结构与功能的保护）、科研管理、行政管理、对外宣传、旅游管理等。为了保证自然保护地设计和管理的科学性，保护地管理者应综

18、合考虑保护地资源和主要保护对象是否得到全面监测，面临的威胁是否得到有效缓解；各种类型的自然资源和文化资源是否得到有效管理；与当地社区的接触是否充分，社区参与及共管是否达到优先解决争端的目的；对当地社区造成的影响及对当地社会经济的影响程度是否得到评估等多个方面的因素。向内需充分探求管理机构和保护地所需的人员、资金、装备和设施等的充分性；同时，也需定期针对开展的管理活动检查目标的实现程度，以及工作计划和安排的贯彻和落实情况，并监督这些管理活动按计划推进。综上所述，保护地的科学设计和科学管理需求为自然保护地的智慧化建设提出明确的方向，即智慧自然保护地需建立在全面获取完备数据的基础上。首先，通过新兴技

19、术手段支撑科学研究和管理，帮助自然保护地落实保护行动，以提升保护价值、缓解威胁；其次，通过协助制定适应的管理计划，争取相关的投入；然后基于科学的管理，实现管理目标，再次确定需要提升保护价值的目标和活动，如此达到保护管理的循环。这一保护管理的循环过程即为通过智慧化方式达到获取数据、控制和有效阻止威胁的目的，从而使自然保护地保护价值增值的过程。06智慧自然保护地白皮书新动力：技术快速发展和相关方多层次需求，驱动智慧化建设成为必然以云计算、物联网、大数据、人工智能、5G 等为代表的新兴技术正在全球呈现日益加速的发展趋势，智能终端、新型传感器、无人机设备等也得以迅速发展和深入应用。前沿技术已逐步试验和

20、落地，快速渗透到不同的领域、行业以及人们的日常生活中，并由此催生出各领域的数字化转型以及众多新兴的创新管理模式和应用场景。伴随着智慧园区、智慧校园、智慧交通、智慧城市的不断发展和成熟，科技的应用条件日趋完备，未来新兴技术手段势必会为国家公园的建设和管理提供新的解决方案，帮助解决国家公园等自然保护地建设和管理过程中的难题。2017 年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的建立国家公园体制总体方案提出，国家公园倡导国家主导、共同参与原则，应建立健全政府、企业、社会组织和公众共同参与国家公园保护管理的长效机制，探索社会力量参与自然资源管理和生态保护的新模式。随着国家公园体制试点建设的逐步完成和国家公园体

21、制建设日益完善，各相关方在以国家公园为主体的自然保护地体系的建设和管理中将会承担更多责任，也将会有更多相关方参与自然保护地的建设和管理，从而带来更为现实的需求和多层次的要求。相关方快速增长的需求也加快了自然保护地智慧化建设的节奏，将作为自然保护地智慧化发展的重要着力点。关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见指出“建立国家公园等自然保护地生态环境监测制度，制定相关技术标准，建设各类各级自然保护地“天空地一体化”监测网络体系，运用云计算、物联网等信息化手段，加强自然保护地监测数据集成分析和综合应用，全面掌握自然保护地生态系统构成、分布与动态变化，及时评估和预警生态风险，并定期统一发布生

22、态环境状况监测评估报告。对自然保护地内基础设施建设、矿产资源开发等人类活动实施全面监控”。图：双循环驱动自然保护地智慧化政府（监管机构）高精度传感器地理信息系统（中央、地方）公益机构自然保护地物联网AR/VR管理机构游客（中央、地方）数字有线 /孪生应用无线网络需求技术志愿者驱动算力驱动态势网络感知社区居民科研工作者无人机低空AI遥感技术特许经营者（投资商、企业）学术机构高分辨率大数据卫星遥感技术07自然保护地智慧化趋势图：主要相关方关注内容及智慧化需求主要关注内容 行使自然资源资产所有权 开展生态保护修复 指导和支持自然保护地管理 守护自然生态系统健康稳定 提供全民共享公共服务 保障日常管理

23、高效运行 保护地科学、有效的管理 获得更多优质科研成果 科研成果应用转化，辅助管理 生态旅游资源开发 改善当地经济收入、生活水平 更多本地经营与就业机会 保护当地的生态系统和文化资源 高质量的游憩和科普教育体验 保障个人生命健康安全 科学高效的志愿工作管理相关方中央和地方政府自然保护地管理机构+科研工作者社区居民+特许经营者+游客+公益机构/ 志愿者智慧化需求 实现自然资源的精确化登记和管理 实时监管自然保护地及其所在行政区现状及发展预测 提升生态修复、科研监测等服务能力和成效 提高生态执法效能 建立高效防灾减灾应急机制 评估保护地保护和服务成效 实现协同移动办公和人员管理评价 获取实时准确的

24、本底数据 访问多部门集成的数据库 提高科研效率，推动科研成果产品化 提升自然保护地的管理水平 动态分析本地产业发展状况及影响 开发数字生态产品与游客服务，及时获悉就业机会 获取游客容量、项目需求、政策动态等信息，为经营者评估最优的经营决策 连接自然保护地预约系统和外部旅游分销平台，提供一站式旅游服务 分析游客容量承载力，规划游憩路线，通过手机APP 等多形式享有互动式科普教育机会 提升安全事件监测及预警能力，并通过实时定位、视频监控、自动报警等功能保障应急救援效率 打造智能化管理的线上办公及活动任务分配平台智慧自然保护地白皮书自然保护地智慧化面临的关键挑战自然保护地智慧化发展历程自然保护地智慧

25、化的发展可以追溯到自然保护区的智慧化发展过程。从数字化到信息化再到智慧化，自然保护地智慧需求随着以国家公园为主体的自然保护地体系建设逐步深化。整体而言，根据智慧化建设的主要工作，自然保护地智慧化的发展可以分为三个阶段。第一阶段是数据库建设阶段，保护区将基础地理信息、基本生物资源资料、主要管理档案进行数字化管理，将其边界、功能区划、主要保护物种、植被、水文及主要威胁和保护活动在地图上标示出来，利用地理信息系统软件建立自然保护区基于地理空间信息系统，如在国家级自然保护区规划中要求上述资料作为附图（自然保护区总体规划技术指南，2011；自然保护区建设标准，2018），在早期全球环境基金（GEF）项目

26、支持的中国保护区管理项目都将保护区资料数字化，建立生态本底图作为重要内容，如林业可持续发展项目自然保护区管理，开展项目的保护区有湖北神农架、四川唐家河等，广西保护区管理项目中保护区生态本底图建设制作，国家级的风景名胜区也提出了数字化具体要求。第二阶段是信息系统建设阶段，这一阶段随着国家信息化规划，原国家林业局在十一五、十二五、十三五规划中，以及 2011、2012、2013 年相继出台的政策中加强了林业信息化的规定 2，逐步建立起功能齐备、互通共享、高效便捷、稳定安全的林业信息化体系，促进林业管理科学化、办公规范化、监督透明化和服务便捷化，提升林业信息化水平。自然保护区信息化也被纳入其中，并开

27、始利用信息化平台，将监测数据建设为异构信息系统和保护区信息化管理平台，如青海湖保护区与中国科学院合作建立了监测和科学研究数据系统。这一阶段代表性工作是长青、大青山、长白山、卧龙等保护区的自然保护区信息系统平台。第三阶段是智慧化管理试点阶段，2015 年，林业“十三五规划”基本上明确了“互联网 +”林业的发展模式，也就是智慧林业的发展模式，充分利用云计算、物联网、移动互联网、大数据等新一代信息技术与林业各项业务深度融合、创新发展，打造林业建设和创新的新模式。2021 年野生动植物保护与自然保护地建设工程规划中，将天空地一体化监测作为国家公园和保护区的核心建设目标。很多自然保护区如卧龙、青海湖、后

28、河开始了智慧化管理尝试。国家公园试点都将智慧化管理作为其中的核心内容，极大地促进了智慧国家公园的发展。三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山等 5 个正式成立的国家公园都将信息化、智慧化管理作为国家公园的优先工作。2 2009 年 2 月，国家林业局正式颁发全国林业信息化建设纲要（2008-2020 年）和全国林业信息化建设技术指南（2008-2020 年）0809自然保护地智慧化趋势自然保护地智慧化现状近年来，中国已开始使用智慧化手段实现对自然保护地的精细管理，各国家公园也积极开展信息化建设，探索智慧化手段应用，尤其通过创新的监测技术和监测网络，使数据的感知和获取取得到了改善，自然资

29、源监测监管已经进入大数据和人工智能时代。未来，各自然保护地管理机构也计划通过智慧化手段实时掌握辖内的具体情况，编制更科学精细的管理计划，并以此提高管理效率，提升保护成效与价值，以及科研质量和水平。在增强数据感知的基础上，辅助自然保护地管理机构联结、分析、管理，补足在这些方面的差距。智慧自然保护地白皮书自然保护地智慧化关键挑战目前，各自然保护地均积极部署智能设备设施，并不同程度地利用信息化手段或智慧化技术开展管理和治理。然而，不同于较为成熟的城市 / 人居环境智能化建设，由于业务和管理对象不同，自然环境下的智能化建设在基础数据获取、标准化体系构建、网络传输、AI 应用分析等方面存在诸多挑战。同时

30、，各个自然保护地的核心资源和保护对象不同，所在地域环境复杂多样，各种应用场景所需的技术手段亦有所区别，这也增加了智慧化的技术、手段及设施在自然保护地建设和管理中的试验和落地的难度。图：自然保护地智慧化建设需求及现状现状 当前较普及的红外相机、声纹采集器和遥感技术不能完全满足对野生动物种群（如数量、分布）的精确监测需求 需定期从红外相机和声纹采集器等终端设备收集信息，需人工获取通信盲区设备数据，可能要花费数月时间 红外相机的空拍率高、分辨率低、拍摄速度不足以及难以区分野生动物与环境，声纹信息解读困难等现状，导致依赖人工识别采集数据，工作量大 难以监测及跟踪外来入侵物种种类组成、区系特征和危害程度

31、等信息，并依此开展管理和治理 自然保护地面积广袤，地形多样，施工难度、网络部署费用等因素导致网络覆盖不足，难以支持所有终端设备数据的实时传输 森林防火监测火点信息存在监测不及时的情况，影响早期火情处置；同时，各监控指挥平台尚未互联互通，对早期火情调度也存在影响 众多自然保护地应用场景（如物种识别、森林防火指挥等）的智慧化需依托算法支持，当前算法的适用性、精准度未能满足不断拓展的智慧场景需求 无法全方位监测非法进入、滥伐林木、侵占土地、非法采矿等人为干扰活动，未能有效开展人为活动监管 部分自然保护地存在设置终端设备多，数据零散分布，采集数据量大，亟需寻求有效数据存储方式以替换碎片化的零散存储，进

32、一步挖掘数据价值感知联接分析管理需求 感知物理世界 生态特征信息数字化需求 数据高效传输 传输无障碍需求 高效可靠数据存储 协同数字化平台 数据汇总分析与呈现 信息智能分析需求 高精度算法支持 自然保护地智能化管理和运行机制1 生态感知能力 本底数据难以满足实际应用：缺乏地理空间、物种及其生境和气象监测等本底数据，已有数据在精度、范围和时效性方面均有不足。 感知体系缺乏统一标准：未能明确监测对象的指向性特征，反映实际生态特征的生态因子、样本数据、样地选择等监测标准有待统一。 连续的时空分布数据获取难度大：终端设备及技术无法对大范围、精细化的地物信息或生态指标信息进行连续时空分布监测。智慧终端难

33、以适应野外环境：现有终端设自然保护地施无法适应野外温度低等环境条件，关键挑战存在充电受阻等问题，且要求设备本身不应对环境、物种产生负面影响。3 数据分析能力 缺乏数据融合标准：现有自然保护地多种类的基础数据库在大数据、云计算方面无统一标准，融合程度不够。 尚需寻找有效数据存储方案：自然保护地设置终端设备多，数据零散分布，采集数据量大，亟需寻求有效数据存储方式替换碎片化零散存储，以提升数据价值。 缺乏成熟算法支持数据应用：智能识别、AI 等技术对众多信息筛选、归类、摒弃空白和噪音的能力尚未得到全面应用，且自然保护地物种多样性、业务场景多元化，亟需结合业务场景、生物多样性定制化开发算法。2 网络联

34、接能力 数据难以实时传输：终端缺乏传输功能，且受山区地形、地貌、森林覆盖率等影响，通信网络难以实现全域覆盖，影响部分紧急数据的时效性。 尚需设定综合联接方案：部分联接方案尚未综合考虑场景实际数据传输需求（数据传输量、速度和时效等），方案成本较高。4 运营管理能力 存在“重投入轻运营现象”：自然保护地智慧化系统前期建设过程投入充足，但对后期运营的重视有待提高，人才和技术储备不足，基层管护人员以及其知识水平有待提升，系统尚未达到自主运营水平。1011自然保护地智慧化趋势自然保护地智慧化蓝图13 智慧自然保护地关键场景15 智慧自然保护地的特征17 自然保护地智慧化阶段12智慧自然保护地白皮书智慧自

35、然保护地关键场景关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见指出“运用云计算、物联网等信息化手段，加强自然保护地监测数据集成分析和综合应用，全面掌握自然保护地生态系统构成、分布与动态变化，及时评估和预警生态风险”。全国自然保护地发展规划（2021-2035 年）提出建设自然保护地监督管理平台，结合 3S 技术 3、数字化、网络、人工智能和可视化等技术，融合云计算、物联网、大数据等信息手段，纳入应急救援与指挥调度等系统，按照自然保护地级别由高到低，依次推进天空地一体化监测监管平台建设，构建“国家省保护地”三级监测平台。通过数据传输实现自然保护地生态监测站点获得的实时监测数据、野生动植物资源

36、及其栖息地监测本底数据、监测影像数据等信息与国家、省两级监管平台全面对接和实时调阅，形成自然保护地“一套数、一张图”。逐步达到看得到野生动植物、管得住人的全新“互联网自然保护地”的数字化、智能化管理模式。国家公园的首要功能是重要自然生态系统的原真性、完整性保护，同时兼具科研、教育、游憩等综合功能；国家公园总体规划技术规范（LY/T 31882020）在生态保护与修复、资源管理、科研监测、科普教育、游憩体验、社区发展、管理与运行等方面提出规划管理及具体发展目标。在国家公园建设与管理中引入云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能等技术手段，是通过应用各种智慧化技术、配套制度与标准，推动国家公园

37、建设和管理向智能化、精细化方向发展，共同助力实现国家公园保护的目标。自然保护地智慧化建设应紧密围绕规划目标，为管理者及相关方需求提供最佳解决方案。基于目前信息化、数字化技术在自然保护地的应用基础、终端设备的功能基础，对智慧化技术和终端功能在未来自然保护地的建设、管理和服务过程中的数字化表达、智能化管控，以及泛在化服务的设想，我们梳理了自然保护地现在或未来积极拥抱数字化、智慧化技术的纵向应用场景。3 3S 技术是遥感技术 (Remote sensing，RS)、地理信息系统 (Geography information systems，GIS) 和全球定位系统 (Global positioning systems，GPS) 的统称。13自然保护地智慧化蓝图图：智慧自然保护地关键场景智慧自然保护地白皮书智慧自然保护地的特征 珍